Но это ещё не всё. Значительно больше можно узнать, изучая свет этих звёзд с помощью специального прибора, который называют спектроскопом. Спектроскоп показывает, что каждая из трёх звёзд Кастора двойная, то есть состоит из пары звёзд! Звёзды в каждой паре так близки друг к другу, что их невозможно рассмотреть отдельно даже с помощью наиболее сильных телескопов. Так, оказывается, что Кастор состоит из шести звёзд! Самая яркая из них почти в 30 раз ярче Солнца и в полтора раза больше его по диаметру. Самая слабая светит в 50 раз слабее Солнца и почти в два раза меньше его по диаметру.
Вы видите, что уже в одной звезде Кастор находятся звёзды, значительно отличающиеся друг от друга и по яркости и по размерам. Не нужно думать, что Кастор — это какая-то исключительная звезда. Теперь на небе открыто много тысяч двойных и кратных звёзд (то есть звёзд тройных, четверных и т. д.). Да и размеры звёзд, составляющих Кастор, не представляют ничего особенного. Поллукс, например, значительно больше самой большой из звёзд Кастора: его диаметр превышает диаметр Солнца в 13 раз (рис. 3). А знаете ли вы, как велико само Солнце? Диаметр Солнца составляет почти 1 400 000 километров, в то время как диаметр Земли менее 13 000 километров.
Рис. 3. Солнце и Поллукс.
Если мы изобразим Землю зёрнышком пшена, то Солнце будет величиной с человеческую голову, а звезда Поллукс окажется шаром около 3 метров в диаметре.
Однако и эта звезда ещё не так велика. Посмотрите на яркую красную звезду, находящуюся в левом верхнем углу самого величественного из созвездий — созвездия Ориона. Эта звезда, носящая замысловатое имя — Бетельгейзе (рис. 1, в центре), ещё грандиознее Поллукса: её диаметр в 300 с лишним раз превосходит диаметр Солнца. Изображая Землю зёрнышком пшена, мы должны представить себе Бетельгейзе в виде шара, диаметр которого равен высоте пятнадцатиэтажного дома!
Я сравнивал до сих пор звёзды главным образом по их размерам, отчасти — по их яркости. Но они различаются также и по температуре, и по своей массе, то есть по количеству заключающегося в них вещества и по ряду других свойств. И чем дольше и тщательнее астрономы изучают звёзды, тем больше они убеждаются в их разнообразии.
Но не одни только звёзды и планеты видны на ночном небе. Рассмотрите внимательно ту часть созвездия Ориона, которая находится под тремя его звёздами, расположенными в один тесный ряд и называемыми «поясом Ориона». Под средней из этих звёзд, ниже нескольких слабых звёздочек, вы заметите небольшое светлое пятнышко. Это — так называемая туманность Ориона (см. рис. 1). Она очень красива при рассматривании её в телескоп. Особенно много подробностей можно увидеть на её фотографических снимках (рис. 4).
Рис. 4. Большая туманность в созвездии Ориона.
Сейчас нам известно более ста туманностей, подобных туманности Ориона, но все они недостаточно ярки для того, чтобы их можно было заметить невооружённым глазом. Все эти туманности состоят из газа и из так называемой «космической пыли», то есть из скопления небольших твёрдых телец. Мы видим их в телескоп как светлые туманные пятна только потому, что они освещены звёздам, находящимися внутри их.
Посмотрите теперь на созвездие, находящееся значительно правее созвездия Ориона. Три его довольно яркие звезды расположились в ряд приблизительно на одинаковых расстояниях друг от друга. Это — созвездие Андромеды. Несколько правее и выше средней звезды этого созвездия, если всмотреться внимательнее, можно заметить продолговатое светлое пятнышко (рис. 5). Оно ещё менее заметно, чем пятнышко в созвездии Ориона. Эта пятнышко тоже туманность, но только совсем не похожая на те, к числу которых принадлежит туманность Ориона. Туманность Андромеды имеет довольно правильную удлинённую форму, что хорошо заметно при рассматривании её в телескоп и ещё лучше на фотографических снимках (рис. 6).
Рис. 5. Созвездия Андромеды и Пегаса.
Между туманностью Андромеды и звёздами, которые видны поблизости от неё, нет ничего общего. Учёным удалось определить расстояние до этой туманности. Оказалось, что оно в сотни и тысячи раз превосходит расстояния до звёзд, видимых невооружённым глазом. Что же в таком случае представляет собой эта туманность?
Рис. 6. Туманность в созвездии Андромеды. Это — огромная звёздная система.
Тщательное изучение туманности Андромеды убедило учёных в том, что если не вся она, то, во всяком случае, бóльшая её часть состоит из многочисленных звёзд, блеск которых из-за их удалённости сливается в одно общее сияние. Многие из этих звёзд — наиболее яркие — хорошо заметны на фотографических снимках этой туманности. Таким образом, каждый, кто смотрит на туманность Андромеды, видит перед собой огромную звёздную систему, состоящую из многих тысяч миллионов звёзд. Эти звёзды находятся на таких же огромных расстояниях друг от друга, как и окружающие нас звёзды. И несомненно, что они так же, как эти звёзды, разнообразны по своим свойствам.
Невольно возникает мысль: а не объединены ли все звёзды, которые мы видим на ночном небе, в одну такую же огромную звёздную систему, как звёздная система туманности Андромеды? И если это действительно так, то нельзя ли отыскать на небе какие-либо указания на правильность такого предположения?
Посмотрите на длинную светлую полосу неправильной формы, пересекающую всё звёздное небо. Это так называемый Млечный Путь. До изобретения телескопа можно было только догадываться о том, что он собой представляет. Но когда около 350 лет назад телескоп был впервые направлен на Млечный Путь, сразу стало ясно, что эта сияющая полоса сливается из лучей отдельных звёзд, очень удалённых от нас и очень многочисленных. Звёзды эти принадлежат к огромной звёздной системе, в состав которой входит и наше Солнце и все те звёзды, которые сияют на ночном небе и которые значительно ближе к нам, чем звёзды Млечного Пути.
Нетрудно объяснить, почему Млечный Путь имеет вид сравнительно узкой полосы, опоясывающей звёздное небо. Дело в том, что наша звёздная система имеет сильно сплюснутую форму, сходную с формой карманных часов или зерна чечевицы. Находясь внутри такой огромной звёздной чечевицы, мы можем видеть очень удалённые от нас звёзды только в том случае, если мы смотрим в одном из направлений, вдоль которых чечевица растянута. Если же смотреть по направлению, в котором чечевица сплюснута, то мы не увидим таких удалённых звёзд нашей звёздной системы просто потому, что их там нет.
Рассматривая в телескоп или на фотографическом снимке туманность Андромеды, мы убеждаемся в том, что и она имеет сплюснутую форму, сходную с формой чечевицы.
Тщательно изучая небо, астрономы нашли многие сотни тысяч таких туманностей. Оказалось, что всё мировое пространство заполнено ими. А ведь каждая из туманностей представляет собой огромную звёздную систему! Эти огромные звёздные системы называются галактиками.
Таким образом, можно сделать вывод, что та часть Вселенной, которую людям до настоящего времени удалось изучить, состоит из звёздных систем, каждая из которых объединяет тысячи миллионов звёзд. Как сами звёздные системы, так и звёзды, входящие в их состав, движутся в мировом пространстве с огромными скоростями. Наше Солнце, например, движется внутри нашей звёздной системы вокруг её центра тяжести со скоростью около 300 километров в секунду. В этом своём движении и оно сопровождается обращающимися вокруг него планетами, которые в свою очередь окружены своими спутниками.